JP4915656B2 - ホイールローダ - Google Patents

Description

本発明は、ホイールローダに係り、特にホイールローダのクーリング装置の改良に関する。

従来、ホイールローダに設けられるクーリング装置として、冷却ファンと、冷却ファンからの冷却空気により冷却されるラジエータと、冷却空気中の粉塵を補足するフィルタとを備えたものが知られている。このような構成において、フィルタは一般に、両側が保持部材のガイドレールで保持され、上下方向に着脱自在に設けられている。

フィルタに粉塵がたまった際には、保持部材に形成されたスリットを通してフィルタを上方に引き出すことで、フィルタを清掃することが可能となっている。しかし、このような従来のクーリング装置では、フィルタを引き出す際に、フィルタとスリット周縁とが接触することにより、粉塵が落下してしまい、この落下した粉塵がラジエータに付着することによって、ラジエータの熱交換効率（冷却効率）が低下するおそれがあった。

このような課題に対して、ラジエータの上方および下方にローラを設けるとともに、ラジエータの前面および背面を通るように前記両ローラに無端帯状のフィルタを巻き回したクーリング装置が提案されている。フィルタは、前記両ローラが回転することでローラ間を移動する（特許文献１）。
この特許文献１に記載のクーリング装置では、前記両ローラの表面には金属ブラシが取り付けられており、フィルタに付着した粉塵を、この金属ブラシによってフィルタから浮き上がらせ、冷却ファンによって吹き飛ばして外部に排出する。

実開平５−２７２３９号公報

しかしながら、この特許文献１に記載のクーリング装置では、フィルタ交換を不要にすることにより、フィルタ交換時における粉塵の落下を防止しているが、ラジエータの上下にローラを設ける必要があるため、装置全体が大型化してしまうという問題があった。また、ラジエータの上下にローラを設けるために、構成が複雑になり、製造コストの上昇を招いてしまうという問題があった。

ここで、従来のクーリング装置において、保持部材に、スリットに変えて大きな開口部を設けることで、フィルタと開口部周縁との接触を防ぎ、フィルタ交換時における粉塵の落下を防止することが考えられるが、この場合、上流側から冷却ファン、フィルタ、ラジエータの順に設けられる吐出し型のクーリング装置においては、保持部材の開口部から冷却空気が抜けてしまうため、ラジエータの冷却効率が低下してしまうという問題がある。また、上流側からフィルタ、ラジエータ、冷却ファン、エンジンの順に設けられる吸込み型のクーリング装置においては、開口部から粉塵を含んだ空気を吸い込んでしまうため、ラジエータに目詰まりが起こり、やはり冷却効率が低下してしまうという問題がある。

本発明の目的は、複雑な構成が不要であるとともに、フィルタ交換時における粉塵の落下を防止でき、かつ冷却効率を良好に維持できるクーリング装置を備えたホイールローダを提供することにある。

本発明の請求項１に係るホイールローダは、冷却ファンと、前記冷却ファンによる冷却空気で冷却されるラジエータと、冷却空気中の粉塵を補足するフィルタと、前記フィルタを保持する略枠状の保持部材とを有したクーリング装置を備え、前記保持部材には、前記フィルタを当該保持部材の内部に対して挿抜するための開口部が設けられ、前記フィルタには、前記開口部を閉塞する蓋部が設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項１に係るホイールローダは、上記の特徴に加えて、前記フィルタは、少なくとも第１フィルタと、第２フィルタとから構成され、前記開口部は、前記フィルタ一つのみが通る大きさで、かつ前記保持部材の幅方向の一方側に寄せて形成され、前記第１フィルタには、前記開口部を閉塞する前記蓋部が一体に設けられ、前記保持部材内での前記第２フィルタは、前記開口部に対応した位置と前記保持部材の幅方向の他方側の位置との間でスライド自在に設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るホイールローダは、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの互いに隣接する端縁には、それぞれ当該端縁に沿ったガイド部が設けられており、これらのガイド部は、前記第１，第２フィルタの厚み方向に重なっていることを特徴とする。

以上において、請求項１の発明によれば、フィルタには、開口部を閉塞する蓋部が設けられているので、開口部を大きく設けても、吐出し型においては当該開口部から冷却空気が抜けていくことがなく、吸込み型においては当該開口部から粉塵を含んだ空気を吸い込むことがなく、保持部材の密閉性を保つことができ、冷却効率を良好に維持できる。
そして、開口部を大きく設けることができることにより、フィルタ清掃時において、フィルタを開口部から引き出す際に、フィルタと開口部周縁とが接触することを防止でき、フィルタ交換時における粉塵の落下を防止できる。
また、開口部を大きく設けることで、当該開口部から保持部材内にホースを入れることができ、保持部材内に堆積した粉塵を外部に吸い出したり、あるいはホースから水を放出することで、簡単に保持部材内を清掃することができる。

請求項２の発明によれば、フィルタを第１フィルタおよび第２フィルタに分割し、保持部材に前記第１，第２フィルタ一つのみが通る大きさの開口部を設け、そこから前記フィルタを挿抜する構成としたため、開口部の大きさをフィルタ一つのみが通る最小限の大きさにすることができる。従って、保持部材の密閉性を十分に保つことができ、冷却効率を確実に良好に維持することができる。

請求項３の発明によれば、第１，第２フィルタの互いに隣接する端縁には、それぞれ当該端縁に沿ったガイド部が設けられ、これらのガイド部は、第１，第２フィルタの厚み方向に重なっているので、第１フィルタおよび第２フィルタの前後方向（上流下流方向）のガタを抑えることができ、第１フィルタおよび第２フィルタを安定した状態に設置することができる。
そのうえ、ガイド部が第１，第２フィルタ間の隙間を塞ぐので、粉塵を含んだ冷却空気がフィルタ間を通り抜けることを防止でき、防塵効果を一層確実に維持できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るホイールローダ１の全体を示す側面図、図２は、エンジンルーム２４内を示す斜視図、図３は、エンジンルーム２４内を示す平面図である。
本実施形態のホイールローダ１は、運転質量が２．５ｔ前後であり、後部車体２の前方側にフロントフレーム３がアーティキュレート可能に取り付けられた構造である。後部車体２には、後輪２１や運転台２２が設けられているとともに、エンジンフード２３下に形成されたエンジンルーム２４内には、エンジン２５や後述するクーリング装置２６等が設けられている。フロントフレーム３には前輪３１が設けられ、フロントフレーム３のさらに前方には作業機３２が設けられ、作業機３２の先端にはバケット３４が取り付けられている。バケット３４は、作業機３２のブームシリンダ３５が伸縮することにより上下動し、チルトシリンダ３６が伸縮することにより、チルト動作を行う。

図４は、クーリング装置２６を示す斜視図、図５は、クーリング装置２６を示す平面図、図６は、クーリング装置２６のオイルクーラ５側を拡大して示す側面図である。
本実施形態のクーリング装置２６は、吐出し型であり、エンジン２５（図３参照）からの動力で回転駆動される図示しない冷却ファンと、冷却ファンからの冷却空気によって冷却されるラジエータ４およびオイルクーラ５と、冷却ファンの外周を覆い冷却ファンからの冷却空気を前記ラジエータ４およびオイルクーラ５に案内するファンシュラウド６と、ファンシュラウド６に保持され、冷却空気中の粉塵を補集する第１，第２フィルタ７，８とを備えて構成されている。

ラジエータ４およびオイルクーラ５は、図４に示すように、それぞれ幅方向に沿って並列に配置されている。
ラジエータ４は、多数の流通管およびフィンを有する図示しない放熱部と、放熱部の上側に設けられて前記流通管と連通するアッパータンク４１と、放熱部の下側に設けられて前記流通管と連通するロアータンク４２とを備えて構成されている。

アッパータンク４１およびロアータンク４２のチューブ取付口４３には、これらタンク４１，４２とエンジン２５とを接続するチューブ４４が取り付けられる（図２および図３参照）。また、アッパータンク４１のプレッシャーキャップ４５には、当該アッパータンク４１とリザーバタンク２７とを接続するチューブ４６が取り付けられる（図２および図３参照）。そして、ラジエータ４は、放熱部にエンジン２５からの冷却水を流通させ、その熱を熱交換によって冷却空気中に放出することにより、エンジン冷却水を冷却する。
オイルクーラ５は、前記放熱部と略同様の構成の放熱部を備え、当該放熱部に車体の各部に供給される作動油を流通させ、当該作動油を冷却する。

ファンシュラウド６は、本発明の保持部材にもなっており、ラジエータ４およびオイルクーラ５側の面が開口した部材であって、冷却ファン側の面６１の中央に流通孔６２が形成された略枠状のシュラウド本体６３と、前記流通孔６２の外縁から立ちあがり、冷却ファンの外周を覆うベルマウス状のファン被覆部６４とを備えて構成されている。ファンシュラウド６は、ラジエータ４およびオイルクーラ５にボルトを用いて取り付けられている。シュラウド本体６３内には、図５に示すように、第１，第２フィルタ７，８を案内するガイドレール６５Ａ，６５Ｂが設けられている。

図５に示すように、シュラウド本体６３の上面６６Ａには、ファンシュラウド６の幅方向（図５中左右方向）の一端側、すなわちオイルクーラ５に対応した位置側で開口する開口部６７と、前記開口部６７から他端側に延びるスリット６８とが形成されている。開口部６７は、ガイドレール６５Ｂの設置側から冷却ファン側に向かって大きな幅（冷却空気の流れ方向に沿った幅）Ｗで開口している。また、開口部６７のファンシュラウド６の幅方向に沿った長さは、第１，第２フィルタ７，８一つのみが通れる長さとなっている。シュラウド本体６３の一端側の側面６６Ｂは、冷却ファン側に向かうにしたがって内側に傾いており、上部には、図６に示すように、前記開口部６７と連続する側面側開口部６９が形成されている。

ここで、詳しくは後述するが、第２フィルタ８はシュラウド本体６３内をその幅方向に沿ってスライド自在に設けられており、第１，第２フィルタ７，８を設置するにあたっては先ず、第２フィルタ８が配置され、その後に第１フィルタ７が設置されることになる。取り外す時はその逆の順序で行えばよい。

図７は、第１フィルタ７を示す斜視図、図８は、第１フィルタ７を示す平面図である。
第１フィルタ７は、網状部材７３の周囲両面に一対の外枠７４が取り付けられて形成されたフィルタ本体７１と、フィルタ本体７１の上端に亘って取り付けられた蓋部７２とを備えて構成されている。本実施形態では、開口部６７の幅Ｗが大きく設けられていても、この蓋部７２が開口部６７を閉塞することにより、当該開口部６７から冷却空気が抜けることがなく、冷却効率を良好に維持することができる。

外枠７４のうち、図１１にも示すように、フィルタ本体７１の一端側（第２フィルタ８と隣接する側）で、かつ下流側に設けられた外枠７４は、網状部材７３から外側（第２フィルタ８側）に突出するガイド部７５となっている。ガイド部７５は、フィルタ本体７１の略上端から下端までの長さを有する。蓋部７２の他端側には、側面側開口部６９を閉塞する肩部７７が形成されている。肩部７７は、冷却ファン側に向かうにしたがって内側に傾いている。蓋部７２には、把手７６が取り付けられている。

図９は、第２フィルタ８を示す斜視図、図１０は、第２フィルタ８を示す平面図である。第２フィルタ８は、第１フィルタ７と同様に網状部材８３の周囲両面に一対の外枠８４が取り付けられて形成されたフィルタ本体８１と、フィルタ本体８１の一端側（第１フィルタ７と隣接する側）に設けられた蓋部８２とを備えて構成されている。外枠８４のうち、図１１にも示すように、フィルタ本体８１の一端側で、かつ上流側に設けられた外枠８４は、網状部材８３から外側（第１フィルタ７側）に突出するガイド部８５となっている。ガイド部８５は、フィルタ本体８１の略上端から下端までの長さを有する。蓋部８２は、フィルタ本体８１から冷却ファン側に屈折しており、当該蓋部８２には、把手８６が取り付けられている。

図１１は、第１フィルタ７および第２フィルタ８の設置状態を示す断面図である。
前述したように、第１，第２フィルタ７，８の互いに隣接する端縁には、それぞれ当該端縁に沿ったガイド部７５，８５が設けられている。このため、第１，第２フィルタ７，８を設置する際には、これらガイド部７５，８５が当該第１，第２フィルタ７，８の厚み方向に重なり、第１，第２フィルタ７，８の前後方向（冷却空気の流れ方向）のガタを抑えるので、第１，第２フィルタ７，８を安定した状態に設置することができる。加えて、第１，第２フィルタ７，８の設置の際に、図４に示すように、第１フィルタ７の肩部７７がシュラウド本体６３の一端側の側面６６Ｂに被さるので、第１フィルタ７の幅方向の位置決めを確実に行うことできる。なお、ガイド部７５，８５は、第１，第２フィルタ７，８間の隙間を塞ぎ、粉塵を含んだ冷却空気が第１，第２フィルタ７，８間を通り抜けることを防止する役目も果たす。

以下に第１，第２フィルタ７，８のシュラウド本体６３への設置方法を説明する。
前述したように、まず第２フィルタ８からシュラウド本体６３内に設置する。第２フィルタ８を、シュラウド本体６３の一端側に設けられた開口部６７からシュラウド本体６３内に挿入し、蓋部８２の基端側をスリット６８に差し込む。そして、第２フィルタ８をシュラウド本体６３の他端側にスライドさせ、ガイドレール６５Ａに当該第２フィルタ８の他端側を保持させることにより、第２フィルタ８をシュラウド本体６３の他端側に設置する。次に、第１フィルタ７を、開口部６７からシュラウド本体６３内に挿入し、一端側をガイドレール６５Ｂに保持させるとともに、他端側に設けられたガイド部７５を、第２フィルタ８のガイド部８５にガイドさせることにより、シュラウド本体６３の一端側に設置する。このようにして、第１，第２フィルタ７，８のシュラウド本体６３への設置が完了する。

一方、第１，第２フィルタ７，８およびシュラウド本体６３内の清掃をする際には、まず、第１フィルタ７をシュラウド本体６３から引き出し、次いで、第２フィルタ８を開口部６７側にスライドさせ、開口部６７から上方に引き出すことで行う。
この際、本実施形態では、開口部６７が大きな幅Ｗに形成されているので、第１，第２フィルタ７，８の上流側の面と開口部６７の周縁とが接触することがなく、第１，第２フィルタ７，８の上流側の面に付着した粉塵がシュラウド本体６３内に落下することを防止できる。

また、開口部６７が大きな幅Ｗに形成されているので、開口部６７からシュラウド本体６３内に掃除機等のホースを入れることができ、シュラウド本体６３の内側に付着した粉塵を吸い出す等して、簡単にシュラウド本体６３内の清掃を行うことができる。加えて、開口部６７がオイルクーラ５に対応した位置側に形成されているので、第１，第２フィルタ７，８の着脱の際に、第１，第２フィルタ７，８がラジエータ４に取り付けられたチューブ４４，４６に引っ掛かることがなく、第１，第２フィルタ７，８の着脱をスムーズに行うことができる。

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

すなわち、前記実施形態では、クーリング装置２６は、冷却空気をエンジンルーム２４内からその外側に吐出す吐出し型であったが、冷却空気を外側からエンジンルーム２４内に吸い込む吸込み型であってもよい。
前記実施形態では、フィルタは２分割されていたが、３分割以上されていてもよい。

また、前記実施形態では、熱交換器として、ラジエータ４およびオイルクーラ５の２種類の熱交換器が用いられていたが、熱交換器として、ラジエータ４のみが設けられていてもよいし、ラジエータ４を含む３種類以上の熱交換器が用いられていてもよい。
前記実施形態では、開口部６７は、ファンシュラウド６の上面６６Ａに設けられていたが、ファンシュラウド６の側面に設けられていてもよい。

本発明は、比較的小型のホイールローダに好適に利用できるほか、大型のホイールローダにも利用できる。

本発明の一実施形態に係るホイールローダの全体を示す側面図。 エンジンルーム内を示す斜視図。 エンジンルーム内を示す平面図。 クーリング装置を示す斜視図。 クーリング装置を示す平面図。 クーリング装置のオイルクーラ側を拡大して示す側面図。 第１フィルタを示す斜視図。 第１フィルタを示す平面図。 第２フィルタを示す斜視図。 第２フィルタを示す平面図。 第１フィルタおよび第２フィルタの設置状態を示す断面図。

符号の説明

１…ホイールローダ、４…ラジエータ、６…ファンシュラウド（保持部材）、７…第１フィルタ、８…第２フィルタ、２６…クーリング装置、６７…開口部、７５…ガイド部、７２…蓋部、８５…ガイド部。

Claims (2)

1. 冷却ファンと、
   前記冷却ファンによる冷却空気で冷却されるラジエータと、
   冷却空気中の粉塵を補足するフィルタと、
   前記フィルタを保持する略枠状の保持部材とを有したクーリング装置を備え、
   前記保持部材には、前記フィルタを当該保持部材の内部に対して挿抜するための開口部が設けられ、
   前記フィルタには、前記開口部を閉塞する蓋部が一体に設けられ、
   前記フィルタは、少なくとも第１フィルタと、第２フィルタとから構成され、
   前記開口部は、前記フィルタ一つのみが通る大きさで、かつ前記保持部材の幅方向の一方側に寄せて形成され、
   前記第１フィルタには、前記開口部を閉塞する前記蓋部が一体に設けられ、
   前記保持部材内での前記第２フィルタは、前記開口部に対応した位置と前記保持部材の幅方向の他方側の位置との間でスライド自在に設けられている
   ことを特徴とするホイールローダ。
2. 請求項１に記載のホイールローダにおいて、
   前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの互いに隣接する端縁には、それぞれ当該端縁に沿ったガイド部が設けられており、
   これらのガイド部は、前記第１，第２フィルタの厚み方向に重なっている
   ことを特徴とするホイールローダ。

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